汽車生產(chǎn)中有關(guān)沖壓工藝要素評(píng)價(jià)淺析

作者簡(jiǎn)介：杜瑞（1999.05-）女，安徽蕪湖人，本科，單位：皖江工學(xué)院，研究方向：汽車服務(wù)工程。

摘要：現(xiàn)代汽車生產(chǎn)對(duì)于外形的要求以及工藝上的要求日益提高，而市場(chǎng)要求供應(yīng)的汽車數(shù)量也是越來(lái)越多，沖壓工藝的生產(chǎn)率與材料利用率及操作方式都能滿足現(xiàn)代汽車企業(yè)的要求。

關(guān)鍵詞：冷沖壓;拉伸成型

1.汽車沖壓工藝在汽車生產(chǎn)中的地位

沖壓工藝可以提高零件的互換性，并且可以沖壓形狀復(fù)雜的零件是材料利用率高，還可以獲得較高強(qiáng)度和剛度的零件。而其沖壓操作簡(jiǎn)單生產(chǎn)率高，所以可以節(jié)省成本。

2.沖壓材料

2.1汽車沖壓用鋼板的性能要求

由于汽車沖壓用鋼板與汽車制造工藝性能，力學(xué)性能和安全性能等多個(gè)方面有關(guān)，所以具有超高的要求。

而汽車沖壓用鋼板的分類有很多：

按軋制方法分，汽車?yán)錄_壓鋼板可分為冷軋鋼板和熱軋鋼板。

按沖壓級(jí)別分，可以分為普通沖壓級(jí)，深沖級(jí)和超深沖級(jí)。

{按強(qiáng)度級(jí)別分，可分為普通強(qiáng)度，高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼板。而高強(qiáng)度鋼板和超高強(qiáng)度鋼板又分為固溶強(qiáng)化，析出強(qiáng)化，組織強(qiáng)化，復(fù)合組織強(qiáng)化，熱處理硬化性強(qiáng)化，相變強(qiáng)化，冷作硬化強(qiáng)化以及時(shí)效強(qiáng)化等。

2.2沖壓材料的成形性能

想要得到質(zhì)地優(yōu)良的車身覆蓋件，就必須擁有穩(wěn)定的沖壓工藝即薄板成型工藝，而成形工藝的保證正是汽車鋼板的成形性能。

薄板沖壓的成型過(guò)程分為拉深和脹形。拉深是指模具給材料邊緣部分所施加的壓緊力，目的是為了防止零件不產(chǎn)生翹曲，而板材可以在模具的凹模中自由的流動(dòng)，變形發(fā)生在板料的邊緣部分。而脹形指的是在沖壓過(guò)程中通過(guò)上模具和下模具或模具上的加強(qiáng)筋將板料壓緊，使板料不能自由流向沖頭部位，使變性發(fā)生在沖頭周圍。

沖壓技術(shù)已經(jīng)成為了各國(guó)汽車生產(chǎn)中以是顯見(jiàn)的技術(shù)，在人與機(jī)器共同操作下根據(jù)沖壓件的特征和應(yīng)變條件的不同總結(jié)出5個(gè)分類。

1）深拉深

2）脹形-深拉

3）淺拉深

4）彎曲

5）翻邊

以下為上文提出的5大分類的介紹;

深拉深成形可制成筒型，錐型等各種不規(guī)則形狀的薄壁件。例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼和車身的里門板等。

脹形-深拉成形是指板坯的局部脹形。例如零件的局部的突起，還有凹坑，加強(qiáng)筋等，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的帶輪就是采用脹形工藝并利用板料制成的。

淺拉深成形是指應(yīng)變量小于10%的零件或拉深深度小于10mm的沖壓件。

在汽車生產(chǎn)種彎曲成形是使用最多的沖壓工藝。大部分的沖壓件需要彎曲成形，用來(lái)增加零件的剛性和連接。也是汽車生產(chǎn)沖壓件中最為常見(jiàn)的生產(chǎn)方式。而彎曲成形又分為兩種分別是直線彎曲和曲線彎曲。

3.汽車典型零件的沖壓工藝

3.1汽車表面覆蓋件的沖壓工藝

汽車覆蓋件的沖壓工藝對(duì)于設(shè)備的配置也是相當(dāng)高。在拉深工藝中多數(shù)采用寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī)。因?yàn)槠嚫采w件的形狀非常復(fù)雜，單動(dòng)壓力機(jī)基本上達(dá)不到要求。單動(dòng)寬臺(tái)面多點(diǎn)壓力機(jī)多數(shù)用在汽車覆蓋件中。因?yàn)槠嚫采w件的尺寸大而且材料厚度偏薄，同時(shí)也為了縮短換模時(shí)間，所以廣泛采用活動(dòng)臺(tái)面的壓力機(jī)。

在汽車覆蓋件中也有許多左，右對(duì)稱件，雖然左右對(duì)稱件在同一個(gè)落料模下料，但是在拉深工藝中毛坯的正反方向不同，而其中必須有一件毛坯要翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。為了提高生產(chǎn)效率并且還要保證毛坯的完整和碼堆的整齊，所以還需要料堆翻轉(zhuǎn)裝置與寬臺(tái)面雙動(dòng)壓力機(jī)配合生產(chǎn)。

3.2汽車車架沖壓工藝

車架俗稱大梁，是跨接在汽車前后車橋上的框架式結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是汽車上質(zhì)量最大的沖壓件，更是構(gòu)成車架總成的主要部件。車架是汽車所有總成部件安裝的基礎(chǔ)同時(shí)也承受了汽車行駛過(guò)程中的所有力和力矩。所以車架的縱梁和橫梁均需采用高強(qiáng)度車架專用的中厚型鋼板沖壓而成。

車架縱梁的長(zhǎng)度幾乎等于整車長(zhǎng)度，其制作需要沖裁落料，成形，還要控制工藝質(zhì)量。

車架的橫梁沖壓工藝要經(jīng)過(guò)4-5道工序才能完成，選用壓力多為8000-12500KN的單點(diǎn)或雙點(diǎn)壓力機(jī)。

3.3精密沖裁技術(shù)在汽車零件生產(chǎn)上的應(yīng)用

在汽車，尤其是轎車上有許多精密沖壓件。而這些沖壓件都是形狀復(fù)雜并且精度要求很高。采用機(jī)械加工的方式可以加工，只是這種方法不僅生產(chǎn)效率低而且成本高。而且不是所有零件都能生產(chǎn)出來(lái)。而現(xiàn)代汽車生產(chǎn)普遍使用的精密沖裁工藝就可以達(dá)到高精度，高效率，低成本。越是復(fù)雜的零件，精密沖裁的優(yōu)越性就越明顯。

4沖壓模具和設(shè)備

4.1沖壓模具

同一個(gè)沖壓件可以采用不同的沖壓工藝，而不同的沖壓工藝對(duì)應(yīng)的模具種類，數(shù)量都是不同的。

而模具的構(gòu)造隨著零件的形狀，適用工藝等因素而改變。還可以根據(jù)同一個(gè)零件的不同位置而改變。例如生產(chǎn)車門外護(hù)板沖壓模，就是可以隨時(shí)改變的。

4.2沖壓設(shè)備

生產(chǎn)規(guī)模越大沖壓車間規(guī)模越大，效率越高，沖壓設(shè)備的規(guī)模越大，自動(dòng)化程度越高。如果一個(gè)沖壓車間月產(chǎn)車輛達(dá)到4-5萬(wàn)輛落料生產(chǎn)線4臺(tái)，剪切生產(chǎn)線3臺(tái)，龍門剪切機(jī)6臺(tái)，多圓剪切機(jī)1臺(tái)，鋼板平整機(jī)2臺(tái)，鋼板清洗機(jī)1臺(tái)，鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)2臺(tái)。而對(duì)于壓力機(jī)的臺(tái)數(shù)要求就更高了，需要大型壓力機(jī)80臺(tái)，中型壓力機(jī)62臺(tái)，小型壓力機(jī)33臺(tái)，連續(xù)自動(dòng)壓力機(jī)2臺(tái)，高速自動(dòng)壓力機(jī)2臺(tái)。

結(jié)語(yǔ)

汽車作為目前越來(lái)越普遍的出行工具，大眾對(duì)其需有量也在不斷的增加，有一個(gè)高效的，精確地沖壓車間，決定了一個(gè)汽車企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的市場(chǎng)中能否存活。

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